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1、2023届新高考生物备考复习人与环境、生态足迹以我们每个人为例,我们的衣食住行都离不开地球上的各种资源,我们生活中产生的大废物,也要不 所排放到地球上（做衣服的棉花需要农田种植、吃的蛋 奶鱼肉类需要草地和水域养殖,用的书本需要林地的木 材,住的房子需要占据地球上的建设用地,呼吸产生的 二氧化碳需要森林、草地或农田中的植物去吸收等等。） 如果把我们维持自身生存所需要的资源以及产生的废物, 换算成相应的土地面积或者水域面积,就是生态足迹。（1 ）生态足迹的概念生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下, 维持某一人口单位（一个人、个城市、一个国家或全 人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水
2、域面积。(2 )对生态足迹的理解它是从人类的角度出发,对人类生存所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积进行量化,一般采用标准单位“全球公顷”来计0生态足迹的指定范比可以是一个人,也可以是座城市、个国家乃至全人类,生态足迹有大有小。(3)生态足迹的内容耕地足迹、草地足迹、林地足迹、渔业用地足迹、 建设用地足迹和碳足迹。碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量 之后,吸收化石燃料燃烧排 放的CO2所需的森林面积。林地表示生产林木产品 所需的林地面积。产所需的水域面积。耕地表示种植农产品所 需的农田面积。渔业用地表示支持水产品生草地表示生产畜牧产品 所需的草地面积。建设用地 表示人类基础设施 所占用的土
3、地面积。前五项表示人类维持生存所需的生产资源占用,后项 表示吸纳废物所需的占用。(4 )生态足迹的特点生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生 态和环境的影响就越大。生活方式不同,生态足迹的大小可能不同。如:与步行相比,开车出行会増大生态足迹(增加的部 分既包括汽车对道路、停车场的直接占用面积,也包括吸收尾气所需要的林地面积等。） 与食用蔬菜相比,吃牛肉会増大生态足迹。（能是逐级 递减的,营养级越髙,在能流动过程中消耗的能就 越多,产生的C02就越多,所需的生产资源和吸纳废物 的土地及水域的面积就越大。）（5）影响生态足迹大小的因素人口规模（人口越多,消耗资源与产生废物越多,生 态足迹越
4、大）物质生活水平（物质生活水平越髙,生态足迹越大） 技术条件（可以提高技术减小生态足迹,也可能因技 术提髙造成开发的资源増多,污染物排放増多而造成生态足迹増大）生态生产（生态生产越髙,生态足迹越小）2、人口増长过快带来的环境压里小余生方字险必定边触生朋力生态承载总大于生态足迹总时,表现为生态盈余。 生态承载总小于生态足迹总时,表现为生态赤字。 我国人口的国情:人口基数大、经计划生育政策的实施, 我国人口出生率和自然増长率都有所下降,目前处于低 生育水平,但我国人口自然増长率仍大于零,人口今后还会不断増加,只是未来人口老龄化将加速。人口继续增长消费水平提髙生态足迹量大于i 生态承载量出现i 生态
5、赤字,因而生态超载。!人口基数大人均资源少城市化和老龄化加速生态足迹大3、关注全球生态环境问题生态环境问题表现原因危害治理措施一全球气 候变化C 气候变 暖、“温， 室效应”（D温室气体（主要是co2） 琲放增多,形成“温室 收应”绿地、湿地面积减小, 周节气候的功能下降全球气候变暖,极 地的冰盖融化,海平 面上升干旱他国扩大植树种草减少化石燃料 燃烧,开发清洁新 能源水资源 短缺干旱、, 水体污染、水体富营养化人类需求加大绿地、湿地面积减小, 蓄水功能降低淡水资源污染人类和动植物的生 存受到威胁退耕还林、还 草、还湖加强管理,杜绝 污水直接排放臭氧层破坏臭氧层 变薄出 现“空洞”人类对氟氯姪
6、、哈龙等化 合物的使用,引起臭氧含 量持续下降地球上的紫外线 辐射增强,人类皮肤 癌和白内障患病率上升植物的光合作 用受到抑制减少破坏臭氧物质 的排放土地荒漠化植被减 少,土地 荒漠化植被破坏,如对草原的过 度放牧,对森林的过度砍 伐等;病虫害严重气候恶化,沙尘暴肆虐合理利用和保 护现有草原部分地区退耕 还林、还草,以林护 草,草林结合生物多 样性丧 失物种减 r生存环境的改变和破 坏掠夺式地开发和利用外来物种入侵物种灭绝后不能 再生,导致人类可利 用的资源减少 使环境变得不适 宜人类居住就地保护和易地保 护等海洋污染if赤潮等 生活污水、工业污水进 入海洋海洋运输时的石油泄 漏和倾倒污染物等
7、出现赤潮海洋生物减少减少污水排放 及时清理污染酸雨雨水 pH5.6化石燃料燃烧产生的硫 氧化物和氤氧化物溶于 雨水（pH5.6）降落至土 壊或水体中损害植物的叶和芽水体酸化腐1 虫建筑物及金属减少化石燃料的燃烧开发新能源植树种电二、生物多样性(1)概念:生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥 有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了 生物多样性。注意:保护生物多样性,不只是保护各种各样的生物, 还包括保护各种各样的生态系统。(2 )生物多样性的层次:遗传(基因)多样性:地球上所有生物携带的遗传信息的总和。物种多样性:自然界每个物种都具有独特性,从而构 成了物种的多样性。生态系统多
8、样性:地球上的生境、生物群落和生态系 统的多样化,还包括生态系统的组成、结构、功能等 随着时间变化而变化的多样性。(3)生物多样性成因分析从分子水平看:从进化角度看物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向 变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。(4)生物多样性的价值直接实用意义的价值 食用 药用 工业原料 /价值。非实用意义的价值 旅游观赏科学研究生物多样性的价值文学创作、 间接。调节生态系统的功能价值。促进生态系统基因流动和协同进化潜在价值目前人们尚不太清楚的价值直接价值对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以 及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义 的价值。食用:如农
9、作物、家禽家畜及水产品药用:绝大多数药物来自植物、动物、微生物的代谢产 物。工业原料:蚕丝可以加工成服装、被子等,割下的胶汁 可以生产汽车轮胎和其他橡胶产品,玉米秸秆发酵制作 工业酒精等。旅游观赏:自然保护区的观赏价值、植物园、动物园的 观赏价值。科学研究:如拟南芥用作科研的模式生物。文学艺术创作:如色彩鲜艳的植物能激发人的文学艺术 创作灵感。间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面植物进行光合作 用,制造有職、 固碳、供氧森林和草地具 有防风固沙、 水土保持作用湿地可以蓄洪 防旱、净化水 质、调节气候促进生态系统 中基因流动和 协同进化生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。潜在价值指目
10、前人们尚不清楚的价值。如不起眼的植物可能在将来能用于生产治疗某种疾病的药物。对大量的野生生物,目前尚不清楚它们的使用价值,但是它们具 有巨大的潜在价值。画家旅游时即兴泼墨模拟鸟类外形研制飞机 芦苇是种重要的造纸原料“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”野生生物相互依存、制约,共同维持生态系统的稳态湿地可以蓄洪防旱某种不知名的昆虫(5)生物多样性丧失的原人类对野生物种生存环境的破坏主要表现为使某些物 种的栖息地丧失和碎片化。如野生大熊猫被分割为6个彼此相隔的山系内,彼此隔离,不利于它们进行基因交流,近而导致物种的退化。掠夺式利用包括过度采伐、滥捕乱猎,这是物种受到生存威胁的重要原因。环境污染也会造成
11、生物多样性的丧失。农业和林业品种的单化导致遗传多样性丧失,以及与之相应的经长期协同进化的物种消失。外来物种盲目入侵使部分物种灭绝,生物多样性丧失。加拿大一枝黄花水葫芦(6)保护生物多样性的措施就地保护概念:是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然 保护区以及国家公园。保护对象:有价值的生态环境、特殊的自然景观、野生生物物种意义:这是对生物多样性最有效的保护举例:我国的鼎湖山自然保护区鼎湖山自然保护区四川卧龙自然保护区（我国建立的第一个自然保护区）主要保护对象为南亚热带地带性森林植被异地保护 概念:把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。保护对象:自然生存条件不复存在,物种数量极少或难 以找
12、到配偶等使生存繁衍受到威胁的物种 举例:各地植物园、动物园、濒危动植物繁育中心 方法:通过人工管理和繁殖意义:这是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会西双版纳植物园一旦繁育的野生动物达到一定数,就可以将它们回放野外利用生物技术对基因进行保护国家基因库加强立法、执法和宣传教育注意:保护生物多样性防止两个极端:即盲目地、掠夺 式地开发利用,或者严格禁止开发利用,坚信“合理利用 就是最好的保护”。三、生态工程的基本原理1、生态工程 （1）概念:指的是人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方 法,对人工生态系统进行分析、设计和调控（技术手段）， 或对已被破坏的生态环境进行了修复、重建（主要任务）, 从
13、而提髙生态系统的生产或改善生态环境,促进人类 社会和自然环境的和谐发展的系统工程技术或综合工艺 过程。(2)生态工程建设的原因毁林种地I湖造田,大使用化肥、农药等农业生产方式,以及工业的迅猛发展,正在消耗大的自然 资源。(3)生态工程建设目的遵循生态学原理,充分发挥资源的生产潜,防止 环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。经济生态I效益I效益(4)特点少消耗、多效益、可持续。2、生态工程的基本原理生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础, 遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。这是 由我国生态学巨匠马世骏院士提出的课本12页有介绍卜(1 )自生(最核心的原理)概念:在生态系统
14、中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。和维持自组织:个系统在没有外 界信息指令的作用下,自发 地由无序发展到有序,由低 有序到髙有序的发展过程。原因:生物个体能进行新陈代谢、自我更新;生物之 间通过各种相互作用（特别是种间关系）进行自组织。理论基础:生态系统的自我调节能力 实例:1953年朝鲜战争停战后,南北双方以北纬38 为停火线,沿线两侧大约500km2为非军事区,这里的地 表经过战争浩劫,几乎没有生物存在。几十年来,由于 基本没有人类活动,这里恢复了完全的自然状态。河水 清澈、森林茂盛、物种繁多,还出现了多种被认为早已 在朝鲜半岛灭绝的动物,如棕熊。有科学家评论
15、说:“全 世界只有在这个地方,由于3000年以来的农耕文明突然 终止,原始物种可在没有人类干扰的情况下自由发展, 这个地区的生态恢复情况大大超过了人类所有生态建设 所能达到的水平。” 实施措施:A、有效选择生物组分并合理布设;选择污染物净化能力较强的多种水生植物考虑这些植物各自生态位差异,以及它们之间的种间关系,通过合理设计,使这些物种形成互利共存的关系。B、创造有利于生物组分生长、发育、繁殖以及它们形成 互利共存关系的条件（改善环境b移除湖泊、河流中富营养化沉只物和有毒物质降低体污染增加水体氧容量改善水生生物生存环境有利于生态系统的自生以太阳能为动力,驱动水质循环,进行生态恢复,改善水质。(
16、2)循环概念:促进系统的物质迁移与转化,既保证各环节的原料物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率高。理论基础:生态系统的物质循环功能废物废物原则:通过系统设计实现不断循环,原料使前环节产生的废物尽可能地被后 环节利用,减少整个生产环节“废物”的生产,实现废弃 物的资源化。实例:无废弃物农业保证了土壤肥 改善了土壤结构培育了土壤微生 物实现了土壤养分如氮、磷、御及微元素的循环利用。特点:实现物质的多级循环利用,废物资源化,减少 污染(3)协调概念:考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应实施措施:A、考虑生物与环 境、生物与生物的 协调与适应。我国西北地区一些 地区年降水小于 450mm 1只
17、适宜种植灌木和草本植物,但曾被硬性规定种植乔木类杨树。B、处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量如果放养的牲畜超 过载畜,则会造成 过度放牧,使草地退 化迂有土地沙漠化。（4）整体概念:每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综 合功能的系统,复杂系统建设必须以整体观为指导,参 照自然生态系统进行设计。原则:遵从自然生态系统的规律（各组分之间要有适 当的比例,不同组分之间应构成有序的结构）;考虑经济 和社会等系统的影响（社会一经济自然复合系统）生产消费癖 姬经济系统实例:在进行林业工程建设时,一方面号召农民种树, 另一方面一定要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、 烧柴以及
18、收入等问题。二理论基础意义实例自生自组织、自我优化、 自我调节、自我更新和维持实现系统结构和功能的协调, 形成有序的整体湿地生态工程建设有 效选择生物组分、合 理布设,并创造有利 条件循环物质循环通过系统设计实现循环,使前 环节产生的废物尽可能被后 环节利用,减少整个生产环 节废物的产生无废弃物农业协调生物与生物、生物与环 境的协调与适应生物数量不超过环境承载, 避免系统的失衡和破坏西北地区的防护林建 设出现的问题整体社会、经济、自然构成 的复合系统统协调各种关系,保障生态 系统的平衡和稳定林业建设中自然系统 与社会、经济系统的 关系问题1、“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”主要遵循了
19、循环原理J2、“所选择的生物与生物、生物与环境达到了协调和平衡,例如桑和甘蔗适应我国南方温暖湿润气候”主要遵循了協週原理;3、“在设计桑基鱼塘时,考虑合适的陆地与水面的配比” 主要遵循了整体原理;4、大家鱼混养模式,通过合理布设,让各种鱼类都有生存的机会和空间”主要遵循了宜生原理;5、沼气池遵循了蚯原理6、在人工林増加植被层次遵循了宜生原理8、“落红不是无情物,化作春泥更护花”体现了醒原理9、前面造林,后面砍树违背了整体原理10、草原确定载畜 ,不能过度放牧遵循血週原理11、减少污水排放,治理湖泊遵循了宜生原理12、引入物种时考虑是否适应环境遵循血避原理13、引入水葫芦泛滥,导致多数生物死亡违
20、背了自生原理和协调原理生态工程的实例建设宗旨:应当根据当地的实际条件地制宜地进行。(1 )农村综合发展型生态程有效选择畜、鱼等多种生物组成并合理布设(自生)沼伺料,R化处 食用菌培屠宰厂作物f粮食、秸秆人、畜食用f粪便残渣f沼气池f农田f作物 （循环）利用自然生态系统中的成分,増加了就业和经济收入,解决了社会问（整体）矿区废弃地工程机制造表土、压实械汽施千植树、种草3 环境，t落入 ,社会、市场施就业投 t肉蛋奶畜牧养殖加 （2 ）湿地生态恢复工程 废水等污染物的处理（循环） 根据原湿地中物种的分布情 况引入动植物（协调） 建立缓冲带,减少人类的干扰、 依靠其自然演替等机制恢复其生态功能（自生）（3）矿区废弃地的生态恢复工程 人工进行地表覆盖、植被恢复（自生） 根据环境引入当地土著物种（协调） 搞好矿区经济的同时,实现自然生态 系统的恢复（整体）肉牛粪肥的利用（循环）